Preinforme lab 1 gestión energética 2

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Resumen Ejecutivo
Este informe consiste en analizar los resultados obtenidos en el laboratorio, en donde se experimento con un sistema Agua-NaOH y un sistema Agua–H2SO4. En ambos casos se midieron las temperaturas de las soluciones antes y después de mezclarse, para luego utilizar estos datos y calcular los balances de energía correspondientes y lastemperaturas de equilibrio de las soluciones finales.
Para el sistema de Agua-NaOH se determino el balance de energía a través de los datos de masa y temperaturas obtenidos experimentalmente, obteniéndose la entalpia especifica del sistema Agua-NaOH, con un valor de 53,61 [kcal/kg], esta entalpia se revisa en un diagrama entalpia-concentración y se obtiene el valor de la T°, a ese nivel deentalpia especifica, cuyo valor es de 64°C, el cual se compara con el obtenido experimentalmente calculándose un error de 1,56%. Se concluye además que mientras mayor es la concentración de NaOH, mayor es el calor de mezclado.
Para el sistema Agua-H2SO4 se determinó el balance de energía respectivo a través de los datos obtenidos en la experiencia. En este caso, se calcula el calor de dilución queresulta de la mezcla entre el acido y el agua, el cual da un valor experimental de 23,58[btu] que al ser comparado con el valor teórico nos da un error de 2,46%, además se concluye que el calor de dilución depende de la concentración del acido.
Descripción del fenómeno
Se realizo un laboratorio cuyo objetivo es analizar experimentalmente conceptos que se relacionan con la transferencia decalor, como balance de energía, calor de disolución, calor de dilución, temperatura de equilibrio, etc.
La experiencia consistió de dos partes principales:
Primera parte: se analiza como una solución al 45 % en peso de NaOH interactúa con agua formando un sistema Agua-NaOH. La primera actividad que se realizo para esta parte de la experiencia, fue hervir agua para luego mezclarla con el NaOH,formando 125 [g] de solución al 45% en peso, a la cual se le medio su T°, la que fue de 93 °C. Luego, en un vaso de precipitado, se coloco 200 [ml] de agua en un vaso de precipitado cuya T° fue de 18°C. Finalmente, la solución de NaOH y el agua se colocan en un termo (el cual se tapa) en donde se mide la T° mientras se agita, aquí se observa como la T° disminuye paulatinamente hasta llegar a unaT° de equilibrio de 63°C. Cabe destacar que al mezclar las soluciones se observa una reacción violenta como si estas fueran a “explotar”.
Segunda Parte: se analiza como interactúa agua con H2SO4 formando un sistema Agua-H2SO4. La primera actividad consistió en agregar 200 [ml] de agua a 18°C a un termo, luego se coloca 55 [ml] de H2SO4 en un vaso de precipitado y se le mide su T° que es de 22°C.Finalmente se agrega el H2SO4 al termo (tapado) y se agita mientras se le mide su T°, aquí se puede observar como la T° aumenta hasta llegar a una T° de equilibrio de 72°C. Al mezclar las soluciones se observa una cierta cantidad de gas que sale del termo.
Primera Parte: Sistema Agua-NaOH:
Resuelva nuevamente el punto “d” del informe previo utilizando ahora los datos obtenidosexperimentalmente (pesos, temperatura, etc). Datos obtenidos experimentalmente:
Solución 1: solución de NaOH 45% pp, 93 ºC. (Cabe destacar que por las condiciones del laboratorio esta solución quedó al 45,32% pp aprox).
Solución 2 : 200 [mL] H2O, 18 ºC, densidad (18ºC)= 0.99548 g/mL
Masa solución 1: m1= 125,75[g]
Masa NaOH en solución 1: 57[gNaOH,sol1]
Masa H2Osolución 2: m2= 200 [mL]· 0.99548 [g/mL]= 199,096 [gsolución2]
% pp final de NaOH de la mezcla solución 1 + solución 2:
57125,75+199,096*100=17,54 % pp NaOH en la mezcla.
Resumiendo:
m1=0,12575[kg] ; m2=0,199096k[g]
T1= 93 [ºC] ; T2= 18 [ºC]
En un diagrama entalpia-concentración (adjunto más abajo) para NaOH-agua, se leen las entalpías, las cuales se presentan ya trasnformadas al...
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